[發明專利]一種用于制備彩色全息波導光柵的自動化曝光系統

有效

• 申請號: 202010438666.0
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111638571B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 沈忠文;張宇寧;楊粲然;左濮深;韓月明;程皓;林加旻;李曉華;王保平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種用于制備彩色全息波導光柵的自動化曝光系統，其特征在于：通過輸入物光和參考光與體光柵夾角，計算反射鏡的偏轉角度和曝光點的位置，進而控制機械裝置自動化調節體光柵的位置與曝光光路，滿足不同設計參數下的體全息光柵曝光光路精度，所述系統包括光柵參數設置模塊，曝光角度計算模塊，曝光位置計算模塊，電控驅動控制模塊和干涉曝光系統；設定記錄光包括參考光和物光，再現光為滿足所制備全息波導光柵布拉格衍射條件的入射光束和衍射光束；

所述光柵參數設置模塊用于設置光柵曝光參數，包括設置再現光入射和衍射角度、記錄光波長、記錄光光強和曝光時間；

所述曝光角度計算模塊基于K矢量圓、布拉格衍射定理，根據光柵曝光參數計算得到參考光和物光的干涉角度；

所述曝光位置計算模塊用于根據兩束記錄光干涉角度、曝光平臺上物光和參考光光路的相對位置關系計算得到全息干板的曝光位置；

所述電控驅動控制模塊根據記錄光干涉角度、全息干板曝光位置，由計算機向驅動控制器輸入數字控制信號，驅動控制器對電控旋轉臺、電控平移臺輸入電流信號，用于控制電控旋轉臺旋轉角度、控制電控平移臺的位移距離；

所述干涉曝光系統包括單縱模激光器、電控快門、分光擴束準直光學系統、電控記錄光曝光角度調控裝置、電控曝光位置調控裝置；所述電控記錄光曝光角度調控裝置由若干套介質膜反射鏡、電控旋轉臺及驅動控制器組成，電控旋轉臺用于調控介質膜反射鏡的角度；所述電控曝光位置調控裝置由電控平移臺、干板夾持器、驅動控制器組成，可將全息干板移動到曝光位置計算模塊計算得到的兩束記錄光干涉位置處。

2.根據權利要求1所述的用于制備彩色全息波導光柵的自動化曝光系統，其特征在于：所述干涉曝光系統中，分光擴束準直光學系統包括光闌、介質膜反射鏡、分光棱鏡、空間光濾波器、準直透鏡；由單縱模激光器發射的激光光束首先經過電控快門，進入空間光濾波器擴束成具發散角的光斑，光斑經光闌整形后經過準直透鏡，形成對應尺寸和形狀的準直光束，再經分光棱鏡分成能量相等的兩束準直光，包括參考光和物光。

3.根據權利要求2所述的用于制備彩色全息波導光柵的自動化曝光系統，其特征在于：所述由分光擴束準直光學系統產生的兩束準直光分別經介質膜反射鏡反射調整光束最終的干涉角度。